(57)【要約】【課題】ＩＣソケットにおけるＩＣデバイスの半田ボールとの接触部の交換のための工数とコストを削減する。【解決手段】基板１に、複数のポゴピン５を備えたＩＣソケット本体３が設けられ、ポゴピン５の基板側ピン５ａはランド１１に接触されている。ポゴピン５のＩＣデバイス側ピン５ｂ上に、フローティングボード１５に支持されて導電性接続端子１３が配置されている。フローティングボード１５はＩＣソケット本体３に対して着脱可能に配置されている。試験時には半田ボール９とポゴピン５は導電性接続端子１３を介して電気的に接続される。導電性接続端子１３に半田材料が転写した場合、導電性接続端子１３を含むフローティングボード１５が新品又は洗浄品と交換される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の一平面に配列された複数の突起状の外部接続端子に接触子を電気的に接続させるためのＩＣソケットに使用されるものであり、前記外部接続端子及び前記接触子の配列に対応して、互いに電気的に絶縁された複数の導電性接続端子を備え、前記外部接続端子と前記接触子の間に前記導電性接続端子が位置するようにＩＣソケットに配置される接続端子配列部材。
【請求項２】
前記導電性接続端子の前記外部接続端子側の部分形状は前記外部接続端子の形状に対応して凹状に形成されている請求項１に記載の接続端子配列部材。
【請求項３】
前記導電性接続端子の前記外部接続端子側の部分形状は前記外部接続端子の側面部分に対応して複数の鋭利部分を備えている請求項１に記載の接続端子配列部材。
【請求項４】
前記導電性接続端子を支持するための支持基板を備え、前記導電性接続端子は前記支持基板に遊嵌されている請求項１から３のいずれかに記載の接続端子配列部材。
【請求項５】
半導体装置の一平面に配列された複数の突起状の外部接続端子に接触子を電気的に接続させるためのＩＣソケットにおいて、
請求項１から４のいずれかに記載の接続端子配列部材を着脱可能に備えていることを特徴とするＩＣソケット。
【請求項６】
前記接続端子配列部材は半導体装置の前記一平面に対して垂直方向に移動可能に配置されている請求項５に記載のＩＣソケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造工程における例えばファイナルテスト工程等の電気的特性試験工程で使用されるＩＣソケット及びＩＣソケットに配置される接続端子配列部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＢＧＡ（ボールグリットアレイ）やＣＳＰ（チップサイズパッケージ）、ＷＬＣＳＰ（ウエハレベルＣＳＰ）など、一平面に複数の外部接続端子が配列されたＩＣ（集積回路）デバイスの量産工場における電気的特性試験工程（ファイナルテスト工程）では、ハンドラ等の装置を用いてＩＣデバイスをＩＣソケットに挿入した状態でＩＣデバイスの試験を行なう。
【０００３】
図４は従来のＩＣソケットの一例を示す概略構成断面図であり、（Ａ）はＩＣデバイスをＩＣソケットに配置する前の状態、（Ｂ）は配置した後の状態を示す。
テストボードなどの基板１にＩＣソケット本体３１が取り付けられている。ＩＣソケット本体３１の内部に設けられたポゴピン５により、基板１の配線パターンのランド（金座）１１とＩＣデバイス７の半田ボール９を接続する構造となっている。
【０００４】
ポゴピン５はＩＣデバイス７の半田ボール９の配列に対応して設けられている。ポゴピン５のＩＣデバイス７側の先端部は凹状に形成されている。
試験時には、ハンドラ等によりＩＣデバイス７がＩＣソケット本体３１の上方に配置され（（Ａ）参照）、その後、ＩＣデバイス７が下降されてポゴピン５と半田ボール９が直接接触される（（Ｂ）参照）。
このようなＩＣソケットは例えば特許文献１に開示されている。
【０００５】
図５は従来のＩＣソケットの他の例を示す概略構成断面図であり、（Ａ）はＩＣデバイスをＩＣソケットに配置する前の状態、（Ｂ）は配置した後の状態を示す。
基板１に、ＩＣデバイス７の半田ボール９の配列に対応して設けられたポゴピン５を備えたＩＣソケット本体３１が取り付けられている。ＩＣソケット本体３１には、半田ボール９及びポゴピン５の配列に対応して貫通穴をもつフローティングボード３３が上下方向に移動可能に配置されている。
【０００６】
ポゴピン５のＩＣデバイス７側の先端部はフローティングボード３３の貫通穴内に配置されている。ポゴピン５のＩＣデバイス７側の先端部は鋭利に形成されている。この従来例でも、ポゴピン５により、基板１の配線パターンのランド１１とＩＣデバイス７の半田ボール９を接続する構造となっている。
【０００７】
試験時には、ハンドラ等によりＩＣデバイス７がＩＣソケット本体３１の上方に配置され（（Ａ）参照）、その後、ＩＣデバイス７が下降されて、まずＩＣデバイス７とフローティングボード３３が接触し、さらにＩＣデバイス７が下降されて、ポゴピン５と半田ボール９が直接接触される（（Ｂ）参照）。ポゴピン５のＩＣデバイス７側の先端部は、鋭利に形成されているので半田ボール９に突き刺さる。
このようなＩＣソケットは例えば特許文献２に開示されている。
【０００８】
量産工程において大量に試験を行なう場合、従来のＩＣソケットでは、フローティングボード３３の有無に関係なく、半田ボール９とポゴピン５が直接接触するのでポゴピン５の先端部で半田転写や汚れが発生する。ポゴピン５の先端部に半田転写が起こると半田ボール９とポゴピン５の接触抵抗が高くなり、特に大電流を流しながら測定するようなＩＣデバイスの電気的特性試験においては正しい測定ができなくなってくるので、定期的又は不定期に新品又は洗浄済みのポゴピン５と交換する必要があった。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−３３８１７５号公報
【特許文献２】
特開２０００−２４３５２６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年ＩＣデバイスの端子数が増えてきていることからポゴピンの本数も増大しており、ポゴピンを交換する際には、１本１本交換しなければならない上、パッケージ端子ピッチ間の狭ピッチ化によって交換が困難になってきており、交換するための工数及びポゴピンのコストが相当かかるという問題があった。
【００１１】
そこで本発明は、ＩＣソケットにおけるＩＣデバイスの半田ボールとの接触部が半田転写等で交換が必要となった場合でも、ポゴピンを１本１本交換すること無く、容易に半田転写部の部品交換ができ、交換のための工数とコストを大幅に削減できる接続端子配列部材及びそれを用いたＩＣソケットを提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の接続端子配列部材は、半導体装置の一平面に配列された複数の突起状の外部接続端子に接触子を電気的に接続させるためのＩＣソケットに使用されるものであり、上記外部接続端子及び上記接触子の配列に対応して、互いに電気的に絶縁された複数の導電性接続端子を備え、上記外部接続端子と上記接触子の間に上記導電性接続端子が位置するようにＩＣソケットに配置されるものである。
【００１３】
本発明のＩＣソケットは、半導体装置の一平面に配列された複数の突起状の外部接続端子に接触子を電気的に接続させるためのＩＣソケットであって、本発明の接続端子配列部材を着脱可能に備えているものである。
【００１４】
本発明の接続端子配列部材を備えたＩＣソケットを使用した場合、半導体装置の外部接続端子とＩＣソケットの接触子は接続端子配列部材の導電性接続端子を介して電気的に接続され、外部接続端子と接触子は直接には接触されないので、接触子の先端部に半田転写が発生することはない。その代わりに導電性接続端子の外部接続端子側部分で半田転写が発生するが、導電性接続端子が設けられた接続端子配列部材はＩＣソケットに着脱可能に備えられており、接続端子配列部材を新品又は洗浄品と交換することで交換完了となるため、交換が容易であり、ＩＣソケットの接触子を交換することに比べて工数とコストを大幅に削減できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の接続端子配列部材において、上記導電性接続端子の上記外部接続端子側の部分形状は上記外部接続端子の形状に対応して凹状に形成されている例を挙げることができる。これにより、外部接続端子と導電性接続端子の接触面積を大きくすることができ、外部接続端子の変形を防止することができる。
【００１６】
また、上記導電性接続端子の上記外部接続端子側の部分形状は上記外部接続端子の側面部分に対応して複数の鋭利部分を備えている例を挙げることができる。これにより、外部接続端子と導電性接続端子を接触させる際に導電性接続端子の鋭利部分を外部接続端子の側面部分に切れ込ませて外部接続端子と導電性接続端子を接触させることができ、外部接続端子の先端部を変形させることなく接触の確実性を向上させることができる。
【００１７】
本発明の接続端子配列部材において、上記導電性接続端子を支持するための支持基板を備え、上記導電性接続端子は上記支持基板に遊嵌されていることが好ましい。その結果、外部接続端子の寸法バラツキや位置ズレによる接触不良を導電性接続端子で吸収することができ、外部接続端子と導電性接続端子の接触の確実性を向上させることができる。
【００１８】
本発明のＩＣソケットにおいて、上記接続端子配列部材は半導体装置の上記一平面に対して垂直方向に移動可能に配置されていることが好ましい。その結果、試験時に半導体装置をＩＣソケットの接触子側に付勢する際に接続端子配列部材により力を吸収することができ、半導体装置の破損を防止することができる。
【００１９】
【実施例】
図１は一実施例を示す概略構成断面図であり、（Ａ）はＩＣデバイスをＩＣソケットに配置する前の状態、（Ｂ）は配置した後の状態を示す。
【００２０】
テストボードなどの基板１にＩＣソケット本体３が取り付けられている。ＩＣソケット本体３の内部に複数のポゴピン（接触子）５が配置されている。ポゴピン５は測定対象であるＩＣデバイス（半導体装置）７の一平面に配列された複数の突起状の半田ボール（外部接続端子）９の配列に対応して配置されている。
【００２１】
ポゴピン５は基板１側に配置される基板側ピン５ａとＩＣデバイス７側に配置されるＩＣデバイス側ピン５ｂを備えている。ピン５ａ，５ｂはポゴピン５内部で電気的に接続されている。また、ポゴピン５内部に設けられた弾性部材によりピン５ａ，５ｂの先端間の距離が伸縮するようになっている。
基板１にはポゴピン５の配置に対応して配線パターンのランド１１が設けられており、ポゴピン５の基板側ピン５ａとランド１１は接触されている。
【００２２】
ポゴピン５のＩＣデバイス側ピン５ｂ上に、ポゴピン５及び半田ボール９の配列に対応して複数の導電性接続端子１３が設けられている。導電性接続端子１３の材料として、例えばベリリウム銅（ＢｅＣｕ）にニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）をメッキしたものや、炭素工具鋼鋼材（ＳＫ）にニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）をメッキしたものなどを挙げることができる。導電性接続端子１３はフローティングボード（支持基板）１５に支持されている。フローティングボード（１５の材料として、例えば絶縁性のＰＥＥＫ（ｐｏｌｙ  ｅｔｈｅｒ  ｅｔｈｅｒ  ｋｅｔｏｎｅ）を挙げることができる。導電性接続端子１３及びフローティングボード１５は本発明の接続端子配列部材を構成する。
【００２３】
フローティングボード１５の周囲部分には貫通穴が設けられており、その貫通穴はＩＣソケット本体３のポゴピン５配置領域の周囲に設けられたピン１７に位置合わせされて固定されている。ピン１７はＩＣソケット本体３に対して上下方向（半田ボール９が配列されている面に対して垂直方向）に移動可能に設けられており、フローティングボード１５はＩＣソケット本体３に対して移動可能に配置されている。ピン１７近傍には、ピン１７を上方側へ付勢するためのバネなどの弾性部材（図示は省略）が設けられている。フローティングボード１５はピン１７（ＩＣソケット本体３）に対して着脱可能に配置されている。
【００２４】
導電性接続端子１３のポゴピン５側の部分は平面に形成されている。
導電性接続端子１３のＩＣデバイス７側の部分に半田ボール９の形状に対応して凹部１９が形成されている。
【００２５】
ＩＣデバイス７をＩＣソケット本体３に配置する前の状態では、フローティングボード１５を支持するピン１７は図示しない弾性部材の弾性力により上方側へ付勢されており、導電性接続端子１３とポゴピン５のＩＣデバイス側ピン５ｂは間隔をもって配置されている（（Ａ）参照）。ただし、この状態において導電性接続端子１３とＩＣデバイス側ピン５ｂは接触していてもよい。
【００２６】
ＩＣデバイス７の試験時には、ハンドラ等（図示は省略）によりＩＣデバイス７がＩＣソケット本体３の上方に配置される。その後、ＩＣデバイス７が下降されて、まず半田ボール９と導電性接続端子１３が接触し、さらにＩＣデバイス７及びフローティングボード１５が下降されて、導電性接続端子１３とポゴピン５のＩＣデバイス側ピン５ｂが接触される（（Ｂ）参照）。これにより、半田ボール９は導電性接続端子１３を介してＩＣデバイス側ピン５ｂに電気的に接続される。その後、基板１のランド１１からポゴピン５、導電性接続端子１３及び半田ボール９を介してＩＣデバイス７の内部回路へ電源及びテスト信号が供給される。
【００２７】
この実施例では、半田ボール９とポゴピン５は、直接には接触せず、導電性接続端子１３を介して電気的に接続されるので、半田ボール９の半田材料がポゴピン５に転写することはない。これにより、ポゴピン５の交換頻度を低減することができる。
【００２８】
また、導電性接続端子１３の凹部１９内で半田ボール９の半田材料の転写が発生するが、導電性接続端子１３が設けられたフローティングボード１５はＩＣソケット本体３に着脱可能に備えられており、導電性接続端子１３を含むフローティングボード１５全体を新品又は洗浄品と交換することで交換完了となるため、交換が容易であり、ポゴピン５を交換することに比べて工数とコストを大幅に削減できる。
【００２９】
さらに、半田ボール９を導電性接続端子１３に接触させる際に、導電性接続端子１３の半田ボール９と接触する部分には凹部１９が形成されているので、半田ボール９と導電性接続端子１３の接触面積を大きくすることができ、半田ボール９の変形を防止することができる。
【００３０】
図２は他の実施例を示す概略構成断面図であり、（Ａ）はＩＣデバイスをＩＣソケットに配置する前の状態、（Ｂ）は配置した後の状態を示す。図１と同じ部分には同じ符号を付す。
【００３１】
基板１に、複数のポゴピン５を備えたＩＣソケット本体３が取り付けられている。ポゴピン５は基板側ピン５ａとＩＣデバイス側ピン５ｂを備え、基板側ピン５ａは基板１のランド１１に接触されている。
【００３２】
ポゴピン５のＩＣデバイス側ピン５ｂ上に、ポゴピン５及び半田ボール９の配列に対応して複数の導電性接続端子２１が設けられている。導電性接続端子２１の材料として、例えばベリリウム銅（ＢｅＣｕ）にニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）をメッキしたものや、炭素工具鋼鋼材（ＳＫ）にニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）をメッキしたものなどを挙げることができる。
【００３３】
導電性接続端子２１は例えばＰＥＥＫからなるフローティングボード（支持基板）２３に設けられた貫通穴に遊嵌されており、導電性接続端子２１に設けられたフランジ部２３により貫通穴から抜けない構造になっている。導電性接続端子２１及びフローティングボード２５は本発明の接続端子配列部材を構成する。
導電性接続端子２１のポゴピン５側の部分は平面に形成され、導電性接続端子２１のＩＣデバイス７側の部分に半田ボール９の形状に対応して凹部１９が形成されている。
【００３４】
フローティングボード２５は、図１に示したフローティングボード１５と同様にしてピン１７に支持され、ＩＣソケット本体３に対して上下方向に移動可能に配置されている。フローティングボード２５はピン１７（ＩＣソケット本体３）に対して着脱可能に配置されている。
【００３５】
ＩＣデバイス７をＩＣソケット本体３に配置する前の状態では、フローティングボード２５を支持するピン１７は図示しない弾性部材の弾性力により上方側へ付勢されており、導電性接続端子２１とポゴピン５のＩＣデバイス側ピン５ｂは間隔をもって配置されている（（Ａ）参照）。ただし、この状態において導電性接続端子２１とＩＣデバイス側ピン５ｂは接触していてもよい。
【００３６】
ＩＣデバイス７の試験時には、ハンドラ等（図示は省略）によりＩＣデバイス７がＩＣソケット本体３の上方に配置される。その後、ＩＣデバイス７が下降されて、まず半田ボール９と導電性接続端子２１が接触する。このとき、導電性接続端子２１はフローティングボード２５に対して遊嵌されているので、半田ボール９の寸法バラツキや微妙な位置ズレがある場合であっても導電性接続端子２１の凹部１９内に半田ボール９を導くことができ、凹部１９内で半田ボール９と導電性接続端子２１を接触させることができる。
【００３７】
さらにＩＣデバイス７及びフローティングボード２５が下降されて、導電性接続端子２１とポゴピン５のＩＣデバイス側ピン５ｂが接触される（（Ｂ）参照）。これにより、半田ボール９は導電性接続端子２１を介してＩＣデバイス側ピン５ｂに電気的に接続される。その後、基板１のランド１１からポゴピン５、導電性接続端子２１及び半田ボール９を介してＩＣデバイス７の内部回路へ電源及びテスト信号が供給される。
【００３８】
この実施例でも、半田ボール９とポゴピン５は、直接には接触せず、導電性接続端子２１を介して電気的に接続され、半田ボール９の半田材料がポゴピン５に転写することはないので、ポゴピン５の交換頻度を低減することができる。
【００３９】
また、導電性接続端子２１の凹部１９内で半田ボール９の半田材料の転写が発生するが、導電性接続端子２１が設けられたフローティングボード２５はＩＣソケット本体３に着脱可能に備えられており、導電性接続端子２１を含むフローティングボード２５全体を新品又は洗浄品と交換することで交換完了となるため、交換が容易であり、ポゴピン５を交換することに比べて工数とコストを大幅に削減できる。
【００４０】
図１及び図２に示した実施例では、導電性接続端子１５，２１としてＩＣデバイス７側に凹部１９を備えたものを用いているが、導電性接続端子の形状はこれに限定されるものではなく、種々の形状のものに変更が可能である。
【００４１】
例えば、図３に示すように、導電性接続端子２７のＩＣデバイス７側の部分形状が半田ボール９に対応して複数の鋭利部分２９を備えているものであってもよい。これにより、半田ボール９と導電性接続端子２７を接触させる際に鋭利部分２９を半田ボール９の側面部分に切れ込ませて半田ボール９と導電性接続端子２７を接触させることができ、半田ボール９の先端部を変形させることなく接触の確実性を向上させることができる。図３では導電性接続端子２７はフローティングボード１５に固定されているが、図２に示した実施例と同様に、導電性接続端子２７はフローティングボードに対して遊嵌されていてもよい。
【００４２】
上記の実施例では、ＩＣソケットの接触子としてポゴピン５を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＩＣソケットの接触子は、例えば弾性をもつ湾曲した導電性部材や、針状の導電性部材など、他の形状及び機能を備えているものであってもよい。
【００４３】
また、支持基板であるフローティングボード１５，２５としてＰＥＥＫからなる基板部材を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、他の絶縁性板状部材や、導電性接続端子の周囲に絶縁性部材を設けた導電性板状部材など、導電性接続端子を他の導電性接続端子とは絶縁した状態で支持することができる部材であればどのようなものであってもよい。
【００４４】
また、フローティングボード１５，２５はＩＣソケット本体３に対して移動可能に配置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、導電性接続端子を支持するための部材はＩＣソケット本体に位置固定されていてもよい。
【００４５】
また、上記の実施例では、外部接続端子としての半田ボールを備えた半導体装置を測定対象としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、外部接続端子として例えば金バンプや無電解メッキ突起電極などの突起電極を備えた半導体装置の試験に本発明を適用することができる。
【００４６】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１に記載された接続端子配列部材では、半導体装置の外部接続端子及びＩＣソケットの接触子の配列に対応して、互いに電気的に絶縁された複数の導電性接続端子を備え、外部接続端子と接触子の間に導電性接続端子が位置するようにＩＣソケットに配置されるようにし、
請求項５に記載されたＩＣソケットでは、本発明の接続端子配列部材を着脱可能に備えているようにしたので、半導体装置の外部接続端子とＩＣソケットの接触子は接続端子配列部材の導電性接続端子を介して電気的に接続され、導電性接続端子の外部接続端子側部分で半田転写が発生した際には、接続端子配列部材を新品又は洗浄品と交換することで交換完了となるため、交換が容易であり、ＩＣソケットの接触子を交換することに比べて工数とコストを大幅に削減できる。
【００４８】
請求項２に記載された接続端子配列部材では、導電性接続端子の外部接続端子側の部分形状は外部接続端子の形状に対応して凹状に形成されているようにしたので、外部接続端子と導電性接続端子の接触面積を大きくすることができ、外部接続端子の変形を防止することができる。
【００４９】
請求項３に記載された接続端子配列部材では、導電性接続端子の外部接続端子側の部分形状は外部接続端子の側面部分に対応して複数の鋭利部分を備えているようにしたので、外部接続端子と導電性接続端子を接触させる際に導電性接続端子の鋭利部分を外部接続端子の側面部分に切れ込ませて外部接続端子と導電性接続端子を接触させることができ、外部接続端子の先端部を変形させることなく接触の確実性を向上させることができる。
【００５０】
請求項４に記載された接続端子配列部材では、導電性接続端子を支持するための支持基板を備え、導電性接続端子は支持基板に遊嵌されているようにしたので、外部接続端子の寸法バラツキや位置ズレによる接触不良を導電性接続端子で吸収することができ、外部接続端子と導電性接続端子の接触の確実性を向上させることができる。
【００５１】
請求項６に記載されたＩＣソケットでは、接続端子配列部材は半導体装置の一平面に対して垂直方向に移動可能に配置されているようにしたので、試験時に半導体装置をＩＣソケットの接触子側に付勢する際に接続端子配列部材により力を吸収することができ、半導体装置の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例を示す概略構成断面図であり、（Ａ）はＩＣデバイスをＩＣソケットに配置する前の状態、（Ｂ）は配置した後の状態を示す。
【図２】他の実施例を示す概略構成断面図であり、（Ａ）はＩＣデバイスをＩＣソケットに配置する前の状態、（Ｂ）は配置した後の状態を示す。
【図３】さらに他の実施例を示す概略構成断面図であり、（Ａ）はＩＣデバイスをＩＣソケットに配置する前の状態、（Ｂ）は配置した後の状態を示す。
【図４】従来のＩＣソケットの一例を示す概略構成断面図であり、（Ａ）はＩＣデバイスをＩＣソケットに配置する前の状態、（Ｂ）は配置した後の状態を示す。
【図５】従来のＩＣソケットの他の例を示す概略構成断面図であり、（Ａ）はＩＣデバイスをＩＣソケットに配置する前の状態、（Ｂ）は配置した後の状態を示す。
【符号の説明】
１      基板
３      ＩＣソケット本体
５      ポゴピン（接触子）
５ａ    基板側ピン
５ｂ    ＩＣデバイス側ピン
７      ＩＣデバイス（半導体装置）
９      半田ボール（外部接続端子）
１１      配線パターンのランド
１３，２１，２７    導電性接続端子
１５，２５    フローティングボード
１７      ピン
１９      凹部
２３      フランジ部
２９      鋭利部分
【図１】
2005019343.tif 000003
【図２】
2005019343.tif 000004
【図３】
2005019343.tif 000005
【図４】
2005019343.tif 000006
【図５】
2005019343.tif 000007